WO2001038018A1 - Bending device for 2 and 3-dimensional profile bending - Google Patents

Bending device for 2 and 3-dimensional profile bending Download PDF

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WO2001038018A1
WO2001038018A1 PCT/EP2000/011728 EP0011728W WO0138018A1 WO 2001038018 A1 WO2001038018 A1 WO 2001038018A1 EP 0011728 W EP0011728 W EP 0011728W WO 0138018 A1 WO0138018 A1 WO 0138018A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bending
roller
profile
platform
actuators
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/011728
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Walter Erich SPÄTH
Original Assignee
Palima W. Ludwig & Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Palima W. Ludwig & Co. filed Critical Palima W. Ludwig & Co.
Publication of WO2001038018A1 publication Critical patent/WO2001038018A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die

Definitions

  • the invention relates to a bending device according to the preamble of patent claim 1.
  • Profile bending for elongated profiles is usually carried out with a minimal configuration, which is referred to as a 3-roll bending device.
  • a support roller is first arranged, which bears on one side of the profile, which is assigned a center roller offset at a distance, which bears on the opposite side of the profile and which in turn is offset at a distance in the transport direction
  • Bending roller is connected downstream, which in turn lies on the surface of the profile opposite the center roller.
  • the bending roller can only be moved in a single plane.
  • the bending roller is usually pivotally attached via an arm to a fixed bearing, so that the bending roller performs a pivoting movement around this bearing, so that due to this pivoting movement, the profile is deflected out of its transport direction and bent accordingly. The bending takes place here via the center roll.
  • This known 3-roller bending system (see FIG. 1.1) has the disadvantage that it can only be bent in a single plane, because the bending roller only carries out a pivoting movement at the free end of a pivotable arm.
  • this swivel arm After the length of this swivel arm cannot be changed, there is a single lever arm for the bending roller formed by the arm. Only certain profile sizes can be bent with it. If, for example, a very large profile is to be bent, the lever to be pivoted to the profile is no longer sufficient to deform the profile in the desired manner.
  • the bending roller can only have a certain maximum diameter in relation to the arm attached to it and pivotably mounted, otherwise the bending forces become unacceptably high. Otherwise, there is a risk that due to the then existing high bending forces, the bending roller will damage the surface of the profile to be bent or the Machine is overloaded.
  • This known design described above is referred to as an asymmetrical, left and right bending 3-roll profile bending machine, since the bending rolls alternately bend the profile left and right. The profile is moved back and forth several times with a narrow radius until the required radius or the required curve of the profile is reached. This procedure is common for both manual and computer-controlled versions of the bending machine.
  • the bending roller is not arranged at the outlet, but is located in the middle and can be moved linearly, while the two outer support rollers are stationary.
  • the profile usually has to be bent back and forth in several passes until the desired contour has been produced.
  • the fixed support rollers can be unlocked and moved in the unloaded state to change the lever ratio to the profile to be bent.
  • the invention is therefore based on the object of developing a bending device for 2-dimensional and possibly also 3-dimensional profile bending in such a way that profiles which differ significantly from one another can be bent with a single profile bending machine, the machine being able to be made smaller and more cost-effectively.
  • the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
  • An essential feature of the invention is that at least the bending roller is freely movable in a plane perpendicular to the transport direction of the profile to be bent in a predetermined area.
  • Such a design has the main advantage that even very different profiles can be bent, for. B. also very large profiles, because the bending roller is no longer pivoted away from the profile, but is moved in a precisely defined displacement plane. This has the advantage that larger bending moments can be transmitted without the risk that the bending roller will cause damage to the surface of the profile to be bent.
  • At least two actuators arranged at an angle to one another are attached to the axis of rotation of the bending roller and are mounted with their opposite fastening on a stationary part.
  • the bending roller With displacement of the actuators to each other, the bending roller can thus be moved in an area which, for. B. can be referred to as an X-Y surface.
  • This surface can have any shape, e.g. B. be a square surface.
  • the bending roller can be moved freely in the area of an X-Y coordinate system in the area of this surface and positioned under load.
  • Such actuators can be variable-length elements, for. B. hydraulic cylinders, pneumatic cylinders, racks, spindles, ropes, chains or belt drives or electromagnetic actuators, each of which can be changed in length, one of which attacks a point of attack on the axis of the bending roller, while the opposite point of attack is fixed in place on the machine.
  • This 2-dimensional displacement of the bending roller is thus claimed as essential to the invention in a first embodiment of the invention.
  • a second embodiment of the invention which is claimed as essential to the invention independently of the first-mentioned embodiment, relates to the fact that the bending roller is also 3-dimensionally displaceable, i. H. Instead of moving the bending roller in one plane, the bending roller can now be moved in the area of a cube in space.
  • the profile can not only be bent in one plane, but also be spatially deformed.
  • the bending roller platform which is referred to below, can then be spatially moved, tilted, displaced and rotated in any position by means of the actuators mentioned above.
  • a 3-point linkage (drive) of the bending roller platform can take place on the fixed platform or a 4-point linkage (drive).
  • the 3-point drive takes place via an imaginary equilateral triangle. Between the fixed and loose platform, five or six linearly movable actuators are arranged in pairs at the corner points. With the 4-point drive between the bending roller platform and the fixed platform, the articulation takes place via an imaginary square (or a square). Between a fixed and a loose level z. B. six linear actuators consisting of 2 x 2 and 2 x 1 actuators articulated at the corner points of the square.
  • Both embodiments guarantee a controlled 3-dimensional movement of the entire bending roller platform.
  • Bending rollers are now rotatably mounted on the bending roller platform, which are perpendicular to one another and thus form a passage opening through which the profile runs, so that all bending rollers positively contact the profile to be bent.
  • a bending roller platform in which, for example, 4 bending rollers are arranged perpendicular to one another and result in a continuous opening which encloses the profile as a whole.
  • 4 bending rollers instead of the arrangement of 4 bending rollers, 2 or 3 roller arrangements of bending rollers can also be used, depending on the profile cross section.
  • the bending roller platform can be pivoted to an imaginary center on all sides and can also perform wobbling movements.
  • the bending roller platform can be moved up and down in the horizontal position in the Z plane.
  • the bending roller platform can also be moved in the horizontal position at the same height on all sides, ie the bending roller platform moves in an eccentric manner when viewed from above.
  • the bending roller platform can also be rotated about an imaginary center point as an axis to the left and right, which amounts to a torsional movement of the profile to be bent.
  • the bending platform can carry out all the movements described above at the same time during the bending process under load.
  • the cardanic suspensions of the bending head are also dispensed with, because only one bending roller platform is used, which is coupled to the fixed platform via the preferably linear actuators.
  • Figure 1.1, 1.2 and 1.3 three versions of 3-roll bending machines according to the prior art
  • Figure 2 a further development of the 3-roll bending machine according to Figure 1 according to the invention
  • FIG. 3 schematically the guidance of the bending roller according to FIG. 2 in a plane perpendicular thereto (side view)
  • Figure 4 an embodiment modified from Figure 2 with a schematically illustrated spatial movement of the bending roller
  • FIG. 5 a construction carried out according to the exemplary embodiment according to FIG. 2 in a side view (top view)
  • FIG. 6 the top view of the arrangement according to FIG. 5 in the direction of arrow VI (side view)
  • Figure 7 schematically in perspective side view of a 3D profile bending machine
  • Figure 8 schematically shows a first embodiment of the articulation by means of actuators between the bending roller platform and the fixed platform with square articulation
  • Figure 9 the square arrangement according to Figure 8 in a plane rotated by 90 °
  • Figure 10 an embodiment modified from Figure 8 with a 3 point linkage
  • Figure 11 the 3-point linkage in a plane offset by 90 °
  • a 3-roll profile bending machine is generally shown as the prior art, where the profile 1 is inserted in the direction of arrow 2 into the roll gap of three rolls 3, 4, 5 arranged offset from one another.
  • a support roller 3 is arranged here, which is attached to the free end of an arm 8 which is pivotally mounted in a pivot point 6.
  • the support roller 3 can thus be moved towards and away from the profile, depending on the pivoting of the arm 8.
  • the center roller 4 is generally arranged fixedly, while the bending roller 5 is in turn arranged at the free end of a pivotable arm 7, which is also mounted in the pivot point 6.
  • the bending roller 5 can thus be freely pivoted in the arrow directions 10 and in the opposite direction to this if the arm 7 is pivoted accordingly in the arrow directions 9.
  • the profile is then deflected, for example, in its 1 'position.
  • Figure 1.2 shows as a further embodiment of the prior art that the bending roller 5 does not necessarily have to be arranged at the outlet of the machine. Here the bending roller is located between two support rollers 3, 3, which are stationary.
  • FIG. 1.3 also shows that an arrangement according to FIG.
  • FIG. 1.2 can also provide for the support rollers 3 to be adjustable in the unloaded state in the transport direction 2 of the profile 1.
  • Figure 2 shows the further development of the 3-roll bending machine according to the prior art according to the figures 1.1 to 1.3, where it can be seen that the bending roller 5 can be displaced in an entire surface area 13 by means of corresponding linear actuators 11, 12 in the arrow directions 10, 14. So there is no longer just a linear displacement of the bending roller 5, but a displacement into each coordinate point of a two-dimensional surface. It does not matter at which point on the machine the bending roller 5 according to the invention is arranged. An arrangement at the outlet of the machine (corresponding to FIG. 1.1) and in the middle between two support rollers 3, 3 (corresponding to FIGS. 1.2 and 1.3) are therefore claimed to be essential to the invention. This also applies to the 3-D displacement of the bending roller to be described later, which is then designed as a bending platform with a large number of bending rollers arranged thereon.
  • roller 22 which is opposite the central roller.
  • FIG. 3 shows schematically that in the embodiment according to FIG. 2 the bending roller 5 can be displaced in the area between two mutually opposite and parallel guide planes 16, 17, a sliding guide or a roller guide for this bending roller between the guide planes 16, 17 being proposed can.
  • the area 13 extends upwards and downwards in FIG. 3, but also protrudes from the plane of the drawing in FIG. Moreover, it is shown that the actuators 11, 12 are attached to a pivot bearing 15 fixed to the housing.
  • FIG. 4 now deviates from the surface plane of surface region 13 and instead suggests that the bending roller be displaceable in a spatial plane, namely in the region of a cube.
  • a surface area 20 perpendicular to this is therefore assigned, so that a total of these two surface areas 13, 20 results in a space cube in which the bending roller 5 can be displaced.
  • FIG. 5 now shows the constructive embodiment of the schematic representation according to FIG. 2 with a two-dimensional displacement of the bending roller, where it can be seen that the bending roller 5 can be displaced in its positions 5 ', 5 ", 5" "in the surface area 13 as desired.
  • the profile 1 can be inserted into the roll gap via a bridge part 31 in the direction of arrow 2, the support roller 3 also being connected to an actuator 23 in the inlet region in order to adapt the support roller 3 to different profile heights.
  • support roller 3 can also be changed laterally (i.e. in the direction of transport) to e.g. B. to be adjusted to position 3 '.
  • the adjustment is carried out when different profile sizes are to be bent.
  • the center roller 4 is opposite a roller 22, which is also equipped with an actuator 24 for the in and out of the profile to be bent, so that the roller 22 can also be moved in its position 22 ' .
  • a swivel roller 28 is present in the inlet area and can be swiveled in a swivel bearing 29.
  • This swivel roller 28 corresponds to the swivel roller 26 arranged at the outlet of the profile bending machine, which is pivotably mounted in a swivel bearing 27, and which swivel rollers 28, 29 are used in particular for profile bending of asymmetrical profiles.
  • a threading roller 30 at the outlet which ensures at the beginning of the bending process that the profile introduced into the profile bending machine against the transport direction 2 is received cleanly and positioned by the mandrel which may be arranged there.
  • the actuators are pivotally mounted on axially offset axes 32 in a machine-fixed manner.
  • FIG. 5 is also indicated that the pivoting of the two actuators 11, 12 can be carried out so that the actuator 12 can finally be moved into the axis 25.
  • the center roller 4 is rotatably fixed on a shaft 35 and this shaft 35 is driven in rotation by a corresponding drive.
  • profile 1 is transported through the machine as a rectangular profile in the direction of the arrow 2.
  • FIG. 7 in conjunction with FIGS. 8-11 now shows the further development of the machine in the form of a 3D profile bending machine, which is derived from the 3-roll profile bending system mentioned above.
  • a bending head which consists of a bending roller platform 36, which bending roller platform 36 is coupled to a machine-mounted platform 19 by means of linear actuators.
  • the bending roller platform 36 can thus carry out the movements carried out in the general description part by changing the length of these actuators.
  • a large number of actuators are shown, a number of actuators not being necessary. This is because the actuators for a 3-point linkage on the bending roller platform 36 as well as the actuators for a 4-point linkage on the bending roller platform 36 are shown.
  • linkage only one type of linkage is preferred, namely either a 3-point or 4-point linkage.
  • Multi-point linkages are also possible as 3 or 4-point linkages, but these are associated with increased machine outlay.
  • fixed platform is not to be understood as restrictive; Of course, the platform 19 can also be designed to be adjustable with regard to its machine-fixed mounting.
  • this compact bending head shown in this way which only consists of a machine-fixed platform 19 and a 3D-movable bending roller platform 36, is that there is a very compact design that is suitable for all slide guides and gimbals can dispense with suspended axles and which is therefore inexpensive to manufacture and which eliminates the corresponding slide drives and cardan drives.
  • a support roller station 43 is now provided, in which support rollers are provided which are offset at an angle of 90 ° to one another and can rest on all sides of the profile to be bent.
  • the central roller station with the central rollers 4 can now be arranged in the fixed platform 19. Although this is not necessary because the platform can also be arranged separately from the center roller station, this is preferred for mechanical simplification reasons. However, this center roller station is shown hidden in FIG. 7, but is explained in more detail with reference to the later figures.
  • a carriage 38 is mounted in a carriage guide 42 on a machine bed, so that the carriage pushes the profile 1 through the bending head 37.
  • a mandrel station which essentially consists of a holder 40 on which a feed 41 for a mandrel rod 39 is provided, at the free front end of the mandrel rod a mandrel shaft is arranged which lies in the bending zone and the profile from the inside supported.
  • the invention is not limited to the fact that the bending machine works with an internal mandrel; this can also be omitted.
  • the rolling roller 22 is driven in rotation.
  • This roller is shown in Figure 5.
  • bending rollers 5a, 5b, 5c, 5d arranged perpendicular to one another are arranged in the bending roller platform 36, as shown in Figure 7.
  • the bending rollers can also be dispensed with completely, and 45 bending dies can be arranged in the area of the passage opening, through which the profile is pushed with friction.
  • the aforementioned slide 38 can be omitted if, for example, the support rollers 3 are driven in rotation in the region of the support roller station 43. It is therefore not a question of feeding the profile into the bending roller platform 36, but because the formation of the bending roller platform is essential in the center of the exemplary embodiment described here.
  • FIG. 8 now shows a 4-point linkage between the fixed platform 19 and the bending roller platform 36 arranged spatially above it in the drawing plane in FIG. 8.
  • bending rollers 5a - 5d which are arranged perpendicular to each other and rotatably mounted in each case in an axis of rotation 44, which define the passage opening 45 in their interior through which the profile 1 runs and is thereby bent.
  • the articulation quadrilateral 46 forms the corner points 47-50 and actuators 51-56 are arranged at each corner point, the actuators preferably being arranged in pairs at diametrically opposite corner points 47, 49 at an angle to one another in a spatial plane, while in the diametrically opposite corner points 48 , 59 each individual actuators 55, 56 are arranged opposite one another.
  • the actuators 52, 55, 54, 56 then the movements of the bending roller platform are difficult or impossible to control.
  • the system may become unstable. With the actuators 51, 52; 53, 54 the position of the bending roller platform 36 is stabilized and the initiated pushing movements can take place in a controlled manner.
  • Actuators arranged in pairs can of course also be arranged in the corner points 48 and 50. A total of such actuators arranged in pairs can also be present in all corner points.
  • FIG. 9 shows the side view of the arrangement according to FIG. 8 with the addition of further details.
  • the profile 1 is first pushed again through the support roller station 43 equipped with a plurality of support rollers 3a-3d and then into the region of center rollers 4a-4d which are rotatably mounted in the fixed platform 19 and are each arranged at an angle of 90 ° to one another arrives.
  • the platform 19 thus simultaneously forms the center roller station 57.
  • the platform 19 can also be arranged spatially separated from a center roller station 57.
  • the base points of the aforementioned actuators 51-56 are arranged on the platform 19, the opposite ends of which engage at the corner points 47-50 and thus ensure the full mobility of the bending roller platform 36.
  • Figures 10 and 11 show a similar embodiment where a 3-point linkage is written between the fixed platform 19 and the bending roller platform 36.
  • An articulation triangle 58 is described here, which forms the corner points 67, 68, 69.
  • Actuators 59-64 are arranged in pairs and at an angle to each other in each of the corner points.
  • a single actuator can also be arranged at a corner point 67, as is shown in broken lines in FIG. 10 at corner point 67.
  • the bending rollers 5a are
  • FIG. 11 again shows the side view of the arrangement according to FIG. 10, where it can again be seen that the articulation points of the actuators 59-64, which are fixed to the housing, are arranged on the fixed platform 19, while the corner points 67-69 are formed on the bending roller platform 36.
  • the central roller 4 or the central roller station 57 forms the bending line 65 for the profile to be bent, from which the bending head 37 with the active bending roller platform 36 is arranged at a distance 66 therefrom.
  • Rolling roller 22 Rolling roller 22 '

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

The invention relates to a bending device for the profile bending of elongated profiles, comprising at least one supporting roll, located at the intake end of the device, which lies against one side of the profile to be bent. At least one central roll is assigned to the supporting roll at a distance in the direction of travel, said central roll lying against the other side of the profile. At least one adjustable, displaceable bending roll is located upstream or downstream of the central roll. Said bending roll lies against the side of the profile which is opposite the central roll and forms the profile on at least one plane, starting from the direction of the longitudinal axis. In order for the bending roll to operate in a simple, effective manner, at least said bending roll is configured to be displaced freely in a predetermined surface zone on a plane which is perpendicular to the direction of transport of the profile to be bent. In an additional embodiment, the bending roll is configured as a multiple arrangement on a three-dimensionally displaceable bending-roll platform.

Description

Biegevorrichtunq für das 2- und 3-dimensionale Profllbie en Bending device for 2- and 3-dimensional profile bending
Gegenstand der Erfindung ist eine Biegevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a bending device according to the preamble of patent claim 1.
Profilbiegen für langgestreckte Profile wird in der Regel mit einer Minimalkonfiguration durchgeführt, die als 3-Rollen-Biegevorrichtung bezeichnet wird.Profile bending for elongated profiles is usually carried out with a minimal configuration, which is referred to as a 3-roll bending device.
Hierbei ist am Einlauf des zu biegenden Profils zunächst eine Stützrolle angeordnet, die sich an der einen Seite des Profils anlegt, der im Abstand versetzt eine Mittelrolle zugeordnet ist, die sich an der gegenüberliegenden Seite des Profils anlegt und der wiederum im Abstand in Transportrichtung versetzt eine Biegerolle nachgeschaltet ist, welche sich wiederum an der der Mittelrolle gegenüberliegenden Fläche des Profils anlegt. Bei diesem klassischen 3-Rollen-Biegesystem ist die Biegerolle lediglich in einer einzigen Ebene bewegbar. Darüber hinaus ist die Biegerolle in der Regel über einen Arm schwenkbar an einem festen Lager befestigt, so daß die Biegerolle um dieses Lager eine Schwenkbewegung ausführt, so daß aufgrund dieser Schwenkbewegung das Profil aus seiner Transportrichtung heraus abgelenkt und demgemäß gebogen wird. Die Biegung erfolgt hier über die Mittelrolle.Here, at the inlet of the profile to be bent, a support roller is first arranged, which bears on one side of the profile, which is assigned a center roller offset at a distance, which bears on the opposite side of the profile and which in turn is offset at a distance in the transport direction Bending roller is connected downstream, which in turn lies on the surface of the profile opposite the center roller. With this classic 3-roller bending system, the bending roller can only be moved in a single plane. In addition, the bending roller is usually pivotally attached via an arm to a fixed bearing, so that the bending roller performs a pivoting movement around this bearing, so that due to this pivoting movement, the profile is deflected out of its transport direction and bent accordingly. The bending takes place here via the center roll.
Dieses bekannte 3-Rollen-Biegesystem (siehe Figur 1.1) hat den Nachteil, daß lediglich in einer einzigen Ebene gebogen werden kann, weil ja die Biegerolle lediglich eine Schwenkbewegung am freien Ende eines schwenkbaren Armes ausführt.This known 3-roller bending system (see FIG. 1.1) has the disadvantage that it can only be bent in a single plane, because the bending roller only carries out a pivoting movement at the free end of a pivotable arm.
Nachdem die Länge dieses Schwenkarmes unveränderbar ist, besteht hier ein einziger, durch den Arm gebildeter Hebelarm für die Biegerolle. Es können damit nur bestimmte Profilgrößen gebogen werden. Wenn beispielsweise ein sehr großes Profil gebogen werden soll, reicht der an das Profil anzulenkende Hebel nicht mehr aus, das Profil in gewünschter Weise zu verformen.After the length of this swivel arm cannot be changed, there is a single lever arm for the bending roller formed by the arm. Only certain profile sizes can be bent with it. If, for example, a very large profile is to be bent, the lever to be pivoted to the profile is no longer sufficient to deform the profile in the desired manner.
Ebenso kann die Biegerolle nur einen gewissen maximalen Durchmesser im Verhältnis zu dem daran befestigten und schwenkbar gelagerten Arm aufweisen, andernfalls die Biegekräfte unzumutbar hoch werden. Im übrigen besteht die Gefahr, daß wegen der dann bestehenden hohen Biegekräfte die Biegerolle die Oberfläche des zu biegenden Profils beschädigt bzw. die Maschine überlastet wird. Diese oben beschriebene, bekannte Ausführung wird als asymmetrische, links und rechts biegende 3-Rollen-Profilbiegemaschine bezeichnet, da die Biegerollen im Wechsel das Profil links und rechts biegen. Das Profil wird hierbei mit engem Radius mehrere Male hin und her bewegt, bis der geforderte Radius oder die geforderte Kurve des Profils erreicht ist. Diese Vorgehensweise ist bei manuellen, wie auch bei computergesteuerten Ausführungen der Biegemaschine üblich.Likewise, the bending roller can only have a certain maximum diameter in relation to the arm attached to it and pivotably mounted, otherwise the bending forces become unacceptably high. Otherwise, there is a risk that due to the then existing high bending forces, the bending roller will damage the surface of the profile to be bent or the Machine is overloaded. This known design described above is referred to as an asymmetrical, left and right bending 3-roll profile bending machine, since the bending rolls alternately bend the profile left and right. The profile is moved back and forth several times with a narrow radius until the required radius or the required curve of the profile is reached. This procedure is common for both manual and computer-controlled versions of the bending machine.
Bei einer weiteren bekannten Ausführung einer 3-Rollen-Biegemaschine (siehe Figuren 1.2 und 1.3) ist die Biegerolle nicht am Auslauf angeordnet, sondern befindet sich in der Mitte und ist linear verschiebbar, während die beiden äußeren Stützrollen ortsfest sind. Auch hier muß das Profil in aller Regel durch hin- und herbewegen bei mehreren Durchläufen solange gebogen werden, bis die gewünschte Kontur hergestellt wurde. Gemäß Figur 1.2 können die fest angeordneten Stützrollen im unbelasteten Zustand entriegelt und verschoben werden, um das Hebelverhältnis zu dem zu biegenden Profil zu ändern.In a further known embodiment of a 3-roller bending machine (see FIGS. 1.2 and 1.3), the bending roller is not arranged at the outlet, but is located in the middle and can be moved linearly, while the two outer support rollers are stationary. Here, too, the profile usually has to be bent back and forth in several passes until the desired contour has been produced. According to Figure 1.2, the fixed support rollers can be unlocked and moved in the unloaded state to change the lever ratio to the profile to be bent.
Im übrigen waren mit einem derartigen 3-Rollen-Biegesystem eine räumliche Verbiegung des zu biegenden Profils nicht möglich. Außerdem mußten wegen der festen Länge des Armes und der daran angeordneten Biegerolle stets mehrere unterschiedliche 3-Rollen-Biegemaschinen verwendet werden, um stark unterschiedliche Profile zu biegen.Moreover, with such a 3-roller bending system, it was not possible to bend the profile to be bent spatially. In addition, because of the fixed length of the arm and the bending roller arranged thereon, several different 3-roller bending machines had to be used in order to bend very different profiles.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung für das 2- und gegebenenfalls auch 3-dimensionale Profilbiegen so weiter zu bilden, daß mit einer einzigen Profilbiegemaschine wesentlich von einander abweichende Profile gebogen werden können, wobei die Maschine kleiner und kostengünstiger ausgebildet werden kann.The invention is therefore based on the object of developing a bending device for 2-dimensional and possibly also 3-dimensional profile bending in such a way that profiles which differ significantly from one another can be bent with a single profile bending machine, the machine being able to be made smaller and more cost-effectively.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.To achieve the object, the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß mindestens die Biegerolle frei in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung des zu biegenden Profils in einem vorgegebenen Flächenfeld frei bewegbar ausgebildet ist.An essential feature of the invention is that at least the bending roller is freely movable in a plane perpendicular to the transport direction of the profile to be bent in a predetermined area.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich also der wesentliche Vorteil, daß man nun auf eine Schwenklagerung der Biegerolle am freien Ende eines schwenkbaren Armes verzichtet und statt dessen die Biegerolle durch entsprechende Stellglieder in einer genau definierten Ebene, die bevorzugt senkrecht zur Transportrichtung des zu biegenden Profils ist, frei verschiebbar ausbildet.With the given technical teaching, there is the essential advantage that one now dispenses with pivoting the bending roller at the free end of a pivoting arm and instead the bending roller corresponding actuators in a precisely defined plane, which is preferably perpendicular to the transport direction of the profile to be bent, forms freely displaceable.
Damit besteht der Vorteil, daß aufgrund der freien Verschiebbarkeit der Biegerolle in dieser fest definierten Verschiebeebene die Rolle sich während des Biegeprozesses optimal in der gewünschten Weise zur Erreichung eines optimalen Biegens an das Profil anlegen kann.This has the advantage that, due to the free displaceability of the bending roller in this fixedly defined displacement plane, the roller can optimally contact the profile during the bending process in the desired manner in order to achieve optimal bending.
Damit kann der Abstand zwischen Biegelinie und Biegerolle während des Biegeprozesses beliebig verändert werden.This means that the distance between the bending line and the bending roller can be changed as required during the bending process.
Eine derartige Ausführung hat also den wesentlichen Vorteil, daß auch stark unterschiedliche Profile gebogen werden können, z. B. auch sehr große Profile, weil ja die Biegerolle nicht mehr vom Profil weggeschwenkt wird, sondern in einer genau definierten Verschiebeebene bewegt wird. Damit besteht der Vorteil, daß größere Biegemomente übertragen werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Biegerolle Beschädigungen auf der Oberfläche des zu biegenden Profils ausführt.Such a design has the main advantage that even very different profiles can be bent, for. B. also very large profiles, because the bending roller is no longer pivoted away from the profile, but is moved in a precisely defined displacement plane. This has the advantage that larger bending moments can be transmitted without the risk that the bending roller will cause damage to the surface of the profile to be bent.
Es können damit auch Hochgeschwindigkeitsbiegeprozesse durchgeführt werden, die mit dem herkömmlichen 3-Rollen-Biegesystemen nicht möglich waren. Ein besonderer Vorteil ist nämlich, daß das vollständige Biegen des Profils in einem einzigen Durchlauf erfolgt. Das bekannte hin- und herbewegen des Profils mit gradueller Annäherung an ein gewünschtes Biegeprofli entfällt nach der Erfindung.It can also be used to perform high-speed bending processes that were not possible with the conventional 3-roller bending system. A particular advantage is that the complete bending of the profile takes place in a single pass. The known back and forth movement of the profile with gradual approximation to a desired bending profile is eliminated according to the invention.
Man kann also die Biegerolle besser aussteuern, weil man auf ein fixiertes Schwenken der Biegerolle an einem schwenkbaren Arm verzichten kann. In diesem Fall wirken sich nämlich bei kurzen Hebellängen Zustellabweichungen sehr negativ im Biegeergebnis aus. D. h. also, mit der Lehre der Erfindung kann wesentlich feinfühliger die Verschiebung der Biegerolle eingestellt und auch während des Biegeprozesses nachgestellt und verändert werden, wodurch die Genauigkeit des Profilbiegens stark erhöht wird. Damit können demzufolge auch Hochgeschwindigkeitsbiegeprozesse mit höchster Genauigkeit durchgeführt werden.You can control the bending roller better because you can do without a fixed pivoting of the bending roller on a pivotable arm. In this case, in the case of short lever lengths, infeed deviations have a very negative effect on the bending result. That is, So, with the teaching of the invention, the displacement of the bending roller can be set much more sensitively and can also be readjusted and changed during the bending process, as a result of which the accuracy of profile bending is greatly increased. This means that high-speed bending processes can also be carried out with the highest accuracy.
Es hat sich herausgestellt, daß nach der Lehre der Erfindung arbeitende Biegevorrichtungen mindestens mit zweifacher Geschwindigkeit schneller arbeiten können als herkömmliche 3-Rollen-Biegemaschinen und daß jedes beliebige offene oder geschlossene Profil in einem einzigen Arbeitsqang mit jedem beliebigen Radius oder Kurve gebogen werden kann.It has been found that bending devices operating according to the teaching of the invention can work at least twice as fast as conventional 3-roll bending machines and that each Any open or closed profile can be bent in a single work cycle with any radius or curve.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß an der Drehachse der Biegerolle mindestens zwei im Winkel zueinander angeordnete Stellglieder ansetzten, die mit ihrer gegenüberliegenden Befestigung an einem ortsfesten Teil gelagert sind.According to one embodiment of the invention, it is provided that at least two actuators arranged at an angle to one another are attached to the axis of rotation of the bending roller and are mounted with their opposite fastening on a stationary part.
Mit Verschiebung der Stellglieder zueinander kann somit die Biegerolle in einer Fläche verschoben werden, die z. B. als X-Y-Fläche bezeichnet werden kann. Diese Fläche kann eine beliebige Form aufweisen, z. B. eine Viereckfläche sein. Und die Biegerolle kann im Bereich eines X-Y-Koordinatensystems im Bereich dieser Fläche frei verschoben und unter Belastung positioniert werden.With displacement of the actuators to each other, the bending roller can thus be moved in an area which, for. B. can be referred to as an X-Y surface. This surface can have any shape, e.g. B. be a square surface. And the bending roller can be moved freely in the area of an X-Y coordinate system in the area of this surface and positioned under load.
Derartige Stellglieder können längenveränderbare Elemente sein, z. B. Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder, Zahnstangen, Spindeln, Seile, Kettenoder Riemenantriebe oder auch elektromagnetische Stellglieder, die jeweils längenveränderbar sind, von denen der eine Angriffspunkt an der Achse der Biegerolle angreift, während der gegenüberliegende Angriffspunkt ortsfest an der Maschine befestigt ist. Diese 2-dimensionale Verschiebung der Biegerolle wird also in einer ersten Ausführungsform der Erfindung als erfindungswesentlich beansprucht.Such actuators can be variable-length elements, for. B. hydraulic cylinders, pneumatic cylinders, racks, spindles, ropes, chains or belt drives or electromagnetic actuators, each of which can be changed in length, one of which attacks a point of attack on the axis of the bending roller, while the opposite point of attack is fixed in place on the machine. This 2-dimensional displacement of the bending roller is thus claimed as essential to the invention in a first embodiment of the invention.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die unabhängig von der erst genannten Ausführungsform als erfindungswesentlich beansprucht wird, bezieht sich darauf, daß die Biegerolle auch 3-dimensional verschiebbar ist, d. h. statt der in einer Ebene liegenden Verschiebung der Biegerolle kann nun die Biegerolle im Bereich eines Kubus im Raum verschoben werden.A second embodiment of the invention, which is claimed as essential to the invention independently of the first-mentioned embodiment, relates to the fact that the bending roller is also 3-dimensionally displaceable, i. H. Instead of moving the bending roller in one plane, the bending roller can now be moved in the area of a cube in space.
Hierzu reicht es in einer Minimalkonfiguration aus, statt zwei in einer Ebene liegende und an der Achse der Biegerolle angreifende Stellglieder nun drei zu verwenden, wobei das dritte Stellglied in der Art des dritten Beines eines Dreifußes in einem anderen Raumpunkt angelenkt ist, als vergleichsweise die beiden vorher genannten ersten Stellglieder. Es wird also eine Dreipunktanlenkung im Raum für die Biegerolle vorgeschlagen, so daß die Biegerolle in einem Raumvolumen (z. B. eines Kubus) eine dort beliebig einstellbare und positionierbare räumliche Verschiebebewegung ausführt. Damit ergeben sich neue Merkmale für eine 3-Rollen-Biegemaschine, denn es ist nun erstmals möglich, die Biegerolle in einer Raumebene zu bewegen.For this, it is sufficient in a minimal configuration to use three actuators instead of two actuators lying in one plane and acting on the axis of the bending roller, the third actuator being articulated in the manner of the third leg of a tripod in a different point in space than the two in comparison previously mentioned first actuators. A three-point linkage in space is therefore proposed for the bending roller, so that the bending roller executes a spatial displacement movement that can be freely adjusted and positioned there in a volume of space (eg a cube). This results in new features for a 3-roll bending machine, because it is now possible for the first time to move the bending roll in one room level.
Damit kann das Profil also nicht nur in einer Ebene gebogen werden, sondern auch räumlich verformt werden.This means that the profile can not only be bent in one plane, but also be spatially deformed.
In einer Weiterbildung dieser genannten Ausführungsform ist es nun vorgesehen, daß nicht nur drei Stellglieder, die in unterschiedlichen Raumebenen befestigt sind, mit ihren verschiebbaren Enden an der Biegerolle angreifen, sondern das zwei räumlich relativ zueinander bewegbare Biegeebenen geschaffen werden. Hierbei wird eine Reihe von Stellgliedern an einer ortsfesten Plattform mit ihren ortsfesten Anlenkteilen befestigt, während die Biegerolle selbst nun als Biegerollenstation ausgebildet ist und im Bereich einer 3-dimensional bewegbaren Plattform angeordnet ist, an der die verschiebbaren Enden der Stellglieder an verschiedenen Punkten ansetzen.In a further development of this embodiment, it is now provided that not only three actuators, which are fastened in different spatial levels, act with their displaceable ends on the bending roller, but that two bending planes which can be moved spatially relative to one another are created. Here, a number of actuators are attached to a stationary platform with their fixed articulation parts, while the bending roller itself is now designed as a bending roller station and is arranged in the region of a 3-dimensionally movable platform, on which the displaceable ends of the actuators attach at different points.
Die im folgenden so genannte Biegerollenplattform ist dann über die vorher genannten Stellglieder in jeder beliebigen Lage räumlich zu der feststehenden Plattform bewegbar, kippbar, verschiebbar und drehbar.The bending roller platform, which is referred to below, can then be spatially moved, tilted, displaced and rotated in any position by means of the actuators mentioned above.
Man kann also folgende Bewegungen mit dieser Biegerollenplattform im Vergleich zu der feststehenden Plattform ausführen:You can perform the following movements with this bending roller platform compared to the fixed platform:
■ Schwenken über 360° Drehwinkel (Taumelbewegung) ■ Verschiebebewegung in der Z-Ebene■ Swiveling over a 360 ° angle of rotation (wobble movement). ■ Movement in the Z plane
■ exzentrische Flächenbewegung unter Einhaltung einer konstanten Höhe in der X-Y-Ebene■ Eccentric surface movement while maintaining a constant height in the X-Y plane
■ Schwenken und gleichzeitiges Verschieben der Biegerollenplattform im Vergleich zur feststehenden Plattform.■ Swiveling and simultaneously moving the bending roller platform compared to the fixed platform.
Hierbei kann eine 3-Punkt-Anlenkung (Antrieb) der Biegerollenplattform an der feststehenden Plattform oder auch eine 4-Punkt-Anlenkung (Antrieb) stattfinden.Here, a 3-point linkage (drive) of the bending roller platform can take place on the fixed platform or a 4-point linkage (drive).
Der 3-Punkt-Antrieb erfolgt über ein gedachtes gleichseitiges Dreieck. Zwischen der festen und losen Plattform sind fünf oder sechs linear bewegbare Stellglieder paarweise gelenkig an den Eckpunkten angeordnet. Bei dem 4-Punkt-Antrieb zwischen der Biegerollenplattform und der feststehenden Plattform erfolgt die Anlenkung über ein gedachtes Viereck (oder ein Quadrat). Zwischen einer festen und einer losen Ebene sind z. B. sechs lineare Stellglieder bestehend aus 2 x 2 und 2 x 1 Stellglieder an den Eckpunkten des Vierecks gelenkig fixiert.The 3-point drive takes place via an imaginary equilateral triangle. Between the fixed and loose platform, five or six linearly movable actuators are arranged in pairs at the corner points. With the 4-point drive between the bending roller platform and the fixed platform, the articulation takes place via an imaginary square (or a square). Between a fixed and a loose level z. B. six linear actuators consisting of 2 x 2 and 2 x 1 actuators articulated at the corner points of the square.
Beide Ausführungsformen garantieren einen kontrollierten 3-dimensionalen Bewegungsablauf der gesamten Biegerollenplattform.Both embodiments guarantee a controlled 3-dimensional movement of the entire bending roller platform.
Auf der Biegerollenplattform sind nun Biegerollen drehbar gelagert, die zueinander senkrecht sind und damit eine Durchlauföffnung bilden, durch welche das Profil hindurchläuft, so daß sich alle Biegerollen formschlüssig an das zu biegende Profil anlegen.Bending rollers are now rotatably mounted on the bending roller platform, which are perpendicular to one another and thus form a passage opening through which the profile runs, so that all bending rollers positively contact the profile to be bent.
Statt der einen - vorher beschriebenen Biegerolle handelt es sich also nun in dieser erweiterten Ausführungsform um eine Biegerollenplattform, in der beispielsweise 4 Biegerollen senkrecht zueinander angeordnet sind und eine das Profil insgesamt umschließende Durchlauföffnung ergeben. Statt der Anordnung von 4 Biegerollen können auch - je nach Profilquerschnitt - 2- oder 3- Rollenanordnungen von Biegerollen verwendet werden.Instead of the one - previously described bending roller, it is now in this expanded embodiment a bending roller platform in which, for example, 4 bending rollers are arranged perpendicular to one another and result in a continuous opening which encloses the profile as a whole. Instead of the arrangement of 4 bending rollers, 2 or 3 roller arrangements of bending rollers can also be used, depending on the profile cross section.
Dies gilt natürlich nur für beispielsweise für das Biegen eines rechteckigen oder quadratischen Profils. Handelt es sich aber beispielsweise um ein dreieckiges Profil, sind selbstverständlich weniger Biegerollen notwendig, um beispielsweise mit drei im Winkel zu einander angeordneten Biegerollen sich an allen Seiten eines Profil anzulegen.Of course, this only applies to, for example, bending a rectangular or square profile. However, if, for example, it is a triangular profile, fewer bending rollers are of course necessary, for example to create three bending rollers arranged at an angle to one another on all sides of a profile.
Die Biegerollenplattform kann um einen gedachten Mittelpunkt nach allen Seiten geschwenkt werden und kann auch Taumelbewegungen ausführen.The bending roller platform can be pivoted to an imaginary center on all sides and can also perform wobbling movements.
Die Biegerollenplattform kann in horizontaler Position in der Z-Ebene hinauf und herunter bewegt werden.The bending roller platform can be moved up and down in the horizontal position in the Z plane.
Sie kann ebenfalls in horizontaler Position in gleicher Höhe nach allen Seiten bewegt werden, d. h. in der Draufsicht bewegt sich die Biegerollenplattform exzenterförmig. Die Biegerollenplattform kann auch um einen gedachten Mittelpunkt als Achse nach links und rechts gedreht werden, was auf eine Torsionsbewegung des zu biegenden Profils hinausläuft.It can also be moved in the horizontal position at the same height on all sides, ie the bending roller platform moves in an eccentric manner when viewed from above. The bending roller platform can also be rotated about an imaginary center point as an axis to the left and right, which amounts to a torsional movement of the profile to be bent.
Wesentlich hierbei ist, daß die Biegeplattform zur gleichen Zeit alle Bewegungen, die vorher beschrieben wurden, während des Biegeprozesses zur gleichen Zeit unter Last ausführen kann.It is essential here that the bending platform can carry out all the movements described above at the same time during the bending process under load.
Die Vorteile des beschriebenen Systems (bezogen sowohl auf eine 2D- als auch auf eine 3D-Biegemaschine) liegen darin, daß man einen einfacheren Aufwand an Mechanik gegenüber dem Stand der Technik hat, weil die vorherige Anlenkung der Biegerolle an einem einzigen Arm entfällt und man daher für unterschiedlichste Profilformen lediglich nur noch eine einzige Maschine benötigt.The advantages of the system described (based on both a 2D and a 3D bending machine) are that it has a simpler mechanical outlay than the prior art, because the previous articulation of the bending roller on a single arm is eliminated and one therefore only a single machine is required for a wide variety of profile shapes.
Besondere Kosteneinsparungen und Erhöhungen der Genauigkeit ergeben sich beim räumlichen Profilbiegen mit den vorstehend beschriebenen Möglichkeiten, weil eben auf eine herkömmliche kardanische Aufhängung eines Biegekopfes verzichtet werden kann und nach der Erfindung lediglich eine Biegerollenplattform dargestellt wird.Special cost savings and increases in accuracy result in spatial profile bending with the possibilities described above, because a conventional gimbal suspension of a bending head can be dispensed with and only one bending roller platform is shown according to the invention.
Bei der bekannten kardanischen Aufhängung des Biegekopfes war es nämlich erforderlich, daß neben der kardanischen Aufhängung noch eine Schlittenführung in X-Y-Richtung und in Z-Richtung notwendig war, d. h. also drei unabhängig voneinander verschiebbare und getrennt voneinander antreibbare Schlitten mußten vorgesehen werden, was bei der jetzigen Erfindung entfällt.In the known gimbal suspension of the bending head, it was namely necessary that in addition to the gimbal suspension, a slide guide in the X-Y direction and in the Z direction was necessary, i. H. So three independently movable and separately driven carriages had to be provided, which is omitted in the present invention.
Demzufolge entfallen auch die kardanischen Aufhängungen des Biegekopfes, weil lediglich nur noch eine Biegerollenplattform verwendet wird, die über die vorzugsweise linearen Stellglieder mit der Festplattform gekoppelt ist.As a result, the cardanic suspensions of the bending head are also dispensed with, because only one bending roller platform is used, which is coupled to the fixed platform via the preferably linear actuators.
Dieser Vorteil der geringen Baugröße, der kostengünstigen Herstellung und des stark reduzierten Materialeinsatzes macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn als Stellglieder Hydraulikzylinder verwendet werden, welche lediglich eine einzige Hydraulikquelle benötigen, welche alle linearen Hydraulikzylinder beaufschlagt. Es sind im übrigen fließende Bewegungsabläufe garantiert, weil ja die linearen Stellglieder an der Biegerollenplattform dynamisch angreifen und eine dynamische Taumelbewegung ausführen können, während dies bei den vorher genannten X-Y-Z-Schlitten mit der Kardanaufhängung außerordentlich schwierig war, eine in sich stetige und kontinuierliche Taumelbewegung durchzuführen.This advantage of the small size, the inexpensive production and the greatly reduced use of materials is particularly noticeable when hydraulic actuators are used as actuators, which only require a single hydraulic source, which acts on all linear hydraulic cylinders. In addition, fluent movements are guaranteed because the linear actuators on the bending roller platform engage dynamically and can perform a dynamic wobble movement, whereas with the aforementioned XYZ slides with the gimbal suspension it was extremely difficult to carry out a continuous and continuous wobble movement.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All of the information and features disclosed in the documents, including the summary, in particular the spatial design shown in the drawings are claimed to be essential to the invention, insofar as they are new to the prior art, individually or in combination.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing several possible embodiments. Here, from the drawings and their description, further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge.
Es zeigen:Show it:
Figur 1.1 , 1.2 und 1.3: drei Ausführungen von 3-Rollen-Biegemaschinen nach dem Stand der TechnikFigure 1.1, 1.2 and 1.3: three versions of 3-roll bending machines according to the prior art
Figur 2: eine Weiterentwicklung der 3-Rollen-Biegemaschine nach Figur 1 nach der ErfindungFigure 2: a further development of the 3-roll bending machine according to Figure 1 according to the invention
Figur 3: schematisiert die Führung der Biegerolle nach Figur 2 in einer hierzu senkrechten Ebene (Seitenansicht)FIG. 3: schematically the guidance of the bending roller according to FIG. 2 in a plane perpendicular thereto (side view)
Figur 4: ein gegenüber Figur 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit schematisiert dargestellter räumlicher Bewegung der BiegerolleFigure 4: an embodiment modified from Figure 2 with a schematically illustrated spatial movement of the bending roller
Figur 5: eine nach dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ausgeführte Konstruktion in Seitenansicht (Draufsicht) Figur 6: die Draufsicht der Anordnung nach Figur 5 in Pfeilrichtung VI (Seitenansicht)FIG. 5: a construction carried out according to the exemplary embodiment according to FIG. 2 in a side view (top view) FIG. 6: the top view of the arrangement according to FIG. 5 in the direction of arrow VI (side view)
Figur 7: schematisiert in perspektivischer Seitenansicht eine 3D- ProfilbiegemaschienFigure 7: schematically in perspective side view of a 3D profile bending machine
Figur 8: schematisiert ein erstes Ausführungsbeispiel der Anlenkung mittels Stellgliedern zwischen der Biegerollenplattform und der festen Plattform mit VierecksanlenkungFigure 8: schematically shows a first embodiment of the articulation by means of actuators between the bending roller platform and the fixed platform with square articulation
Figur 9: die Vierecksanordnung nach Figur 8 in einer um 90° gedrehten EbeneFigure 9: the square arrangement according to Figure 8 in a plane rotated by 90 °
Figur 10: eine gegenüber Figur 8 abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer 3 Punkt-AnlenkungFigure 10: an embodiment modified from Figure 8 with a 3 point linkage
Figur 11 : die 3 Punkt-Anlenkung in einer um 90° versetzten EbeneFigure 11: the 3-point linkage in a plane offset by 90 °
In Figur 1 ist als Stand der Technik allgemein ein 3-Rollen-Profilbiegemaschine dargestellt, wo das Profil 1 in Pfeilrichtung 2 in den Walzenspalt von drei versetzt zueinander angeordneten Rollen 3, 4, 5 eingeführt wird.In Figure 1, a 3-roll profile bending machine is generally shown as the prior art, where the profile 1 is inserted in the direction of arrow 2 into the roll gap of three rolls 3, 4, 5 arranged offset from one another.
Am Einlauf ist hierbei eine Stützrolle 3 angeordnet, die am freien Ende eines Armes 8 befestigt ist, welcher in einem Drehpunkt 6 schwenkbar gelagert ist.At the inlet, a support roller 3 is arranged here, which is attached to the free end of an arm 8 which is pivotally mounted in a pivot point 6.
Die Stützrolle 3 kann also auf das Profil zu und weggestellt werden, je nach Verschwenkung des Armes 8.The support roller 3 can thus be moved towards and away from the profile, depending on the pivoting of the arm 8.
Die Mittelrolle 4 ist in der Regel fest angeordnet, während die Biegerolle 5 wiederum am freien Ende eines schwenkbaren Armes 7 angeordnet ist, der ebenfalls im Drehpunkt 6 gelagert ist. Damit kann die Biegerolle 5 in den Pfeilrichtungen 10 und in Gegenrichtung hierzu frei verschwenkt werden, wenn der Arm 7 entsprechend in den Pfeilrichtungen 9 verschwenkt wird. Das Profil wird dann beispielsweise in seiner Stellung 1 ' ausgelenkt. Figur 1.2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel des Standes der Technik, daß die Biegerolle 5 nicht notwendigerweise am Auslauf der Maschine angeordnet sein muß. Hier befindet sich die Biegerolle zwischen zwei Stützrollen 3,3, die ortsfest sind. Figur 1.3 zeigt außerdem, daß bei einer Anordnung nach Figur 1.2 auch vorgesehen sein kann, die Stützrollen 3 im entlasteten Zustand in Transportrichtung 2 des Profils 1 einstellbar auszubilden. Figur 2 zeigt nun die erfindungsgemäße Weiterentwicklung der 3-Rollen- Biegemaschine nach dem Stand der Technik entsprechend den Figuren 1.1 bis 1.3, wo erkennbar ist, daß mittels entsprechender linearer Stellglieder 11 , 12 die Biegerolle 5 in einem gesamten Flächenbereich 13 verschiebbar ist, und zwar in den Pfeilrichtungen 10, 14. Es findet also nicht mehr nur eine linienförmige Verschiebung der Biegerolle 5 statt, sondern eine Verschiebung in jeden Koordinatenpunkt einer zweidimensionalen Fläche. Hierbei ist es im übrigen gleichgültig, an welcher Stelle der Maschine die erfindungsgemäße Biegerolle 5 angeordnet ist. Es werden daher sowohl eine Anordnung am Auslauf der Maschine (entsprechend Figur 1.1), als auch in der Mitte zwischen zwei Stützrollen 3, 3 (entsprechend Figur 1.2 und 1.3) als erfindungswesentlich beansprucht. Dies gilt auch für die später zu beschreibende 3-D-Verschiebung der Biegerolle, die dann als Biegeplattform mit einer Vielzahl von darauf angeordneten Biegerollen ausgebildet ist.The center roller 4 is generally arranged fixedly, while the bending roller 5 is in turn arranged at the free end of a pivotable arm 7, which is also mounted in the pivot point 6. The bending roller 5 can thus be freely pivoted in the arrow directions 10 and in the opposite direction to this if the arm 7 is pivoted accordingly in the arrow directions 9. The profile is then deflected, for example, in its 1 'position. Figure 1.2 shows as a further embodiment of the prior art that the bending roller 5 does not necessarily have to be arranged at the outlet of the machine. Here the bending roller is located between two support rollers 3, 3, which are stationary. FIG. 1.3 also shows that an arrangement according to FIG. 1.2 can also provide for the support rollers 3 to be adjustable in the unloaded state in the transport direction 2 of the profile 1. Figure 2 shows the further development of the 3-roll bending machine according to the prior art according to the figures 1.1 to 1.3, where it can be seen that the bending roller 5 can be displaced in an entire surface area 13 by means of corresponding linear actuators 11, 12 in the arrow directions 10, 14. So there is no longer just a linear displacement of the bending roller 5, but a displacement into each coordinate point of a two-dimensional surface. It does not matter at which point on the machine the bending roller 5 according to the invention is arranged. An arrangement at the outlet of the machine (corresponding to FIG. 1.1) and in the middle between two support rollers 3, 3 (corresponding to FIGS. 1.2 and 1.3) are therefore claimed to be essential to the invention. This also applies to the 3-D displacement of the bending roller to be described later, which is then designed as a bending platform with a large number of bending rollers arranged thereon.
Damit ergibt sich eine wesentlich bessere Führungsgenauigkeit und ein besserer Freiheitsgrad für die Biegerolle 5, weil diese nicht mehr nur auf einem Kreisbogen verschwenkbar ist, sondern im Flächenbereich 13 an einem beliebigen Punkt des Flächenbereiches in den X-Y-Koordinaten verschiebbar ist.This results in a significantly better guiding accuracy and a better degree of freedom for the bending roller 5, because this can no longer be pivoted only on a circular arc, but can be displaced in the surface area 13 at any point of the surface area in the X-Y coordinates.
Es ist noch zusätzlich dargestellt, daß eine Auswalzrolle 22 vorhanden sein kann, welche der Mittelrolle gegenüber liegt.It is also shown that there may be a rolling roller 22 which is opposite the central roller.
In dieser einfachsten Ausführungsform nach der Erfindung ergibt sich also eine wesentliche Verbesserung der Profil-Biegequalität in Bezug auf die Oberfläche, Querschnittsform und den Gefügefluß des Profiles.In this simplest embodiment according to the invention, there is a substantial improvement in the profile bending quality in relation to the surface, cross-sectional shape and the structural flow of the profile.
Die Figur 3 zeigt schematisiert, daß bei der Ausführungsform nach Figur 2 die Biegerolle 5 im Bereich zwischen zwei einander gegenüberliegenden und parallel zueinander angeordneten Führungsebenen 16, 17 verschiebbar ist, wobei eine Gleitführung oder eine Rollenführung für diese Biegerolle zwischen den Führungsebenen 16, 17 vorgeschlagen werden kann.FIG. 3 shows schematically that in the embodiment according to FIG. 2 the bending roller 5 can be displaced in the area between two mutually opposite and parallel guide planes 16, 17, a sliding guide or a roller guide for this bending roller between the guide planes 16, 17 being proposed can.
Es ist ebenso dargestellt, daß der Flächenbereich 13 sich nach oben und unten in Figur 3 erstreckt, aber auch aus der Zeichenebene der Figur 3 herausragt. Im übrigen ist dargestellt, daß die Stellglieder 11 , 12 an einem gehäusefesten Schwenklager 15 befestigt sind.It is also shown that the area 13 extends upwards and downwards in FIG. 3, but also protrudes from the plane of the drawing in FIG. Moreover, it is shown that the actuators 11, 12 are attached to a pivot bearing 15 fixed to the housing.
Die Figur 4 weicht nun von der Flächenebene des Flächenbereiches 13 ab und schlägt statt dessen vor, daß die Biegerolle in einer Raumebene, nämlich im Bereich eines Kubus verschiebbar ist. Im Flächenbereich 13 wird deshalb ein hierzu senkrechter Flächenbereich 20 zugeordnet, so daß sich insgesamt aus diesen beiden Flächenbereichen 13, 20 ein Raumkubus ergibt, in dem die Biegerolle 5 verschiebbar ist.FIG. 4 now deviates from the surface plane of surface region 13 and instead suggests that the bending roller be displaceable in a spatial plane, namely in the region of a cube. In the surface area 13, a surface area 20 perpendicular to this is therefore assigned, so that a total of these two surface areas 13, 20 results in a space cube in which the bending roller 5 can be displaced.
Hierzu ist es erforderlich, daß an der Biegerolle mindestens drei in verschiedenen Raumpunkten angelenkte Stellglieder 11 , 12 und 18 ansetzen, so daß damit eine im Bereich der Biegerolle 5 gedachte Kugel 21 frei in diesem Raumkubus aus den Flächenbereichen 13, 20 verschiebbar ist.For this purpose, it is necessary that at least three actuators 11, 12 and 18 articulated at different bending points attach to the bending roll, so that an imaginary ball 21 in the area of the bending roll 5 is freely displaceable in this space cube from the surface areas 13, 20.
Die Figur 5 zeigt nun die konstruktive Ausführung der schematisierten Darstellung nach Figur 2 mit zweidimensionaler Verschiebung der Biegerolle, wo erkennbar ist, daß die Biegerolle 5 in Ihre Stellungen 5', 5", 5'" beliebig im Flächenbereich 13 verschiebbar ist.FIG. 5 now shows the constructive embodiment of the schematic representation according to FIG. 2 with a two-dimensional displacement of the bending roller, where it can be seen that the bending roller 5 can be displaced in its positions 5 ', 5 ", 5" "in the surface area 13 as desired.
Hierbei ist in einer konstruktiv ausgeführten Profilbiegemaschine das Profil 1 über ein Brückenteil 31 in Pfeilrichtung 2 in den Walzenspalt einschiebbar, wobei im Einlaufbereich die Stützrolle 3 ebenfalls mit einem Stellglied 23 verbunden ist, um die Stützrolle 3 an unterschiedliche Profilhöhen anzupassen.Here, in a structurally designed profile bending machine, the profile 1 can be inserted into the roll gap via a bridge part 31 in the direction of arrow 2, the support roller 3 also being connected to an actuator 23 in the inlet region in order to adapt the support roller 3 to different profile heights.
Ebenso ist noch dargestellt, daß die Stützrolle 3 auch noch seitlich (d. h. also in Transportrichtung) umsteckbar ist, um z. B. in die Stellung 3' verstellt zu werden.It is also shown that the support roller 3 can also be changed laterally (i.e. in the direction of transport) to e.g. B. to be adjusted to position 3 '.
Die Verstellung wird dann durchgeführt, wenn unterschiedliche Profilgrößen gebogen werden sollen.The adjustment is carried out when different profile sizes are to be bent.
Ebenso ist noch dargestellt, daß der Mittelrolle 4 gegenüberliegend eine Auswalzrolle 22 angeordnet ist, die ebenfalls mit einem Stellglied 24 für die Zu- und Wegstellung von dem zu biegenden Profil ausgestattet ist, so daß die Auswalzrolle 22 auch in ihrer Stellung 22' verschoben werden kann. Wichtig ist nun, daß an der Drehachse der Biegeachse 5 zwei im Winkel zueinander angeordnete und in einer Ebene zueinander liegende Stellglieder 11 , 12 ansetzen, welche es durch entsprechende lineare Verschiebung ermöglichen, daß die Biegerolle im Bereich des gesamten Flächenbereiches 13 in ihre Stellungen 5, 5', 5" und 5'" und den beliebigen Zwischenstellungen während des gesamten Biegeprozesses dynamisch verschoben werden kann.It is also shown that the center roller 4 is opposite a roller 22, which is also equipped with an actuator 24 for the in and out of the profile to be bent, so that the roller 22 can also be moved in its position 22 ' , It is now important that two actuators 11, 12, which are arranged at an angle to one another and lie in a plane to one another, attach to the axis of rotation of the bending axis 5, which, by corresponding linear displacement, enable the bending roller to move into its positions 5 in the area of the entire surface area 13 5 ', 5 "and 5'" and any intermediate positions can be moved dynamically during the entire bending process.
Damit werden die vorher erwähnten Vorteile erreicht.This achieves the advantages mentioned above.
Es sind noch weitere konstruktive Merkmale an dieser Maschine erkennbar, nämlich beispielsweise, daß im Einlaufbereich eine Schwenkrolle 28 vorhanden ist, die in einem Schwenklager 29 verschwenkbar ist. Diese Schwenkrolle 28 korrespondiert mit der am Auslauf der Profilbiegemaschine angeordneten Schwenkrolle 26, die in einem Schwenklager 27 schwenkbar gelagert ist, und welche Schwenkrollen 28, 29 insbesondere zum Profilbiegen von asymmetrischen Profilen verwendet werden.There are other constructive features recognizable on this machine, namely, for example, that a swivel roller 28 is present in the inlet area and can be swiveled in a swivel bearing 29. This swivel roller 28 corresponds to the swivel roller 26 arranged at the outlet of the profile bending machine, which is pivotably mounted in a swivel bearing 27, and which swivel rollers 28, 29 are used in particular for profile bending of asymmetrical profiles.
Es ist zusätzlich auch noch eine Einfädelrolle 30 am Auslauf dargestellt, die zu Beginn des Biegevorganges dafür sorgt, daß das in gegen der Transportrichtung 2 in die Profilbiegemaschine eingeführte Profil sauber von dem dort gegebenenfalls angeordneten Dorn aufgenommen wird und positioniert wird.There is also shown a threading roller 30 at the outlet, which ensures at the beginning of the bending process that the profile introduced into the profile bending machine against the transport direction 2 is received cleanly and positioned by the mandrel which may be arranged there.
In Figur 6 ist der Schnitt durch die Anordnung gemäß der Linie Vl-Vl in Figur 5 dargestellt, wobei erkennbar ist, daß die Stellglieder 11 , 12 jeweils mittels eines Joches 33, 34 an der Drehachse der Biegerolle 5 angreifen und die Biegerolle ihrerseits zwischen den vorher beschriebenen Führungsebenen 16, 17 frei verschiebbar ist.In Figure 6, the section through the arrangement along the line VI-VI in Figure 5 is shown, it being apparent that the actuators 11, 12 each engage by means of a yoke 33, 34 on the axis of rotation of the bending roller 5 and the bending roller in turn between the previously described guide levels 16, 17 is freely displaceable.
Hierbei sind die Stellglieder auf zueinander versetzten Achsen 32 maschinenfest schwenkbar gelagert.Here, the actuators are pivotally mounted on axially offset axes 32 in a machine-fixed manner.
Figur 5 ist im übrigen noch angedeutet, daß die Verschwenkung der beiden Stellglieder 11 , 12 so ausgeführt werden kann, daß schließlich das Stellglied 12 in die Achse 25 verschoben werden kann. Es sind also lediglich die Extrempositionen in Figur 5 für die Biegerolle 5 angedeutet. In Figur 6 ist noch dargestellt, daß die Mittelrolle 4 auf einer Welle 35 drehfest befestigt ist und diese Welle 35 durch einen entsprechenden Antrieb drehangetrieben ist.Figure 5 is also indicated that the pivoting of the two actuators 11, 12 can be carried out so that the actuator 12 can finally be moved into the axis 25. Thus, only the extreme positions for the bending roller 5 are indicated in FIG. 5. In Figure 6 it is also shown that the center roller 4 is rotatably fixed on a shaft 35 and this shaft 35 is driven in rotation by a corresponding drive.
Es ist auch dargestellt, daß das Profil 1 als Rechteckprofil in Pfeilrichtung 2 durch die Maschine hindurch transportiert wird.It is also shown that the profile 1 is transported through the machine as a rectangular profile in the direction of the arrow 2.
Die Figur 7 in Verbindung mit den Figuren 8 - 11 zeigt nun die Weiterentwicklung der Maschine in Form einer 3D-Profιlbiegemaschine, die aus dem vorher genannten 3-Rollen-Profilbiegesystem abgeleitet ist.FIG. 7 in conjunction with FIGS. 8-11 now shows the further development of the machine in the form of a 3D profile bending machine, which is derived from the 3-roll profile bending system mentioned above.
Hierbei ist wesentlich, daß ein Biegekopf vorhanden ist, der aus einer Biegerollenplattform 36 besteht, welche Biegerollenplattform 36 mittels linearer Stellglieder mit einer maschinenfest gelagerten Plattform 19 gekoppelt ist.It is essential here that a bending head is present which consists of a bending roller platform 36, which bending roller platform 36 is coupled to a machine-mounted platform 19 by means of linear actuators.
Über die Längenveränderung dieser Stellglieder kann somit die Biegerollenplattform 36 die im allgemeinen Beschreibungsteil ausgeführten Bewegungen ausführen.The bending roller platform 36 can thus carry out the movements carried out in the general description part by changing the length of these actuators.
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 sind hierbei eine Vielzahl von Stellgliedern eingezeichnet, wobei eine Reihe von Stellgliedern nicht notwendig sind. Es sind nämlich die Stellglieder sowohl für eine 3-Punkt-Anlenkung an der Biegerollenplattform 36, als auch die Stellglieder für eine 4-Punkt-Anlenkung an der Biegerollenplattform 36 dargestellt.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, a large number of actuators are shown, a number of actuators not being necessary. This is because the actuators for a 3-point linkage on the bending roller platform 36 as well as the actuators for a 4-point linkage on the bending roller platform 36 are shown.
Es wird jedoch immer nur eine einzige Anlenkungsart bevorzugt, nämlich entweder eine 3-Punkt- oder 4-Punkt-Anlenkung.However, only one type of linkage is preferred, namely either a 3-point or 4-point linkage.
Es sind auch Mehr-Punkt-Anlenkungen als 3- oder 4-Punkt-Anlenkungen möglich, nur sind diese mit erhöhtem Maschinenaufwand verbunden.Multi-point linkages are also possible as 3 or 4-point linkages, but these are associated with increased machine outlay.
Außerdem ist der Begriff der festen Plattform nicht einschränkend zu verstehen; selbstverständlich kann die Plattform 19 noch im Bezug auf ihre maschinenfeste Lagerung einstellbar ausgebildet sein.In addition, the term fixed platform is not to be understood as restrictive; Of course, the platform 19 can also be designed to be adjustable with regard to its machine-fixed mounting.
Im übrigen ist Vorteil dieses so dargestellten kompakten Biegekopfes, der nur noch aus einer maschinenfesten Plattform 19 und einer 3D-beweglichen Biegerollenplattform 36 besteht, daß hier ein sehr gedrängter kompakter Aufbau gegeben ist, der auf jegliche Schlittenführungen und kardanisch aufgehängte Achsen verzichten kann und der demzufolge kostengünstig herstellbar ist und bei dem entsprechende Schlittenantriebe und Kardanantriebe entfallen.For the rest, the advantage of this compact bending head shown in this way, which only consists of a machine-fixed platform 19 and a 3D-movable bending roller platform 36, is that there is a very compact design that is suitable for all slide guides and gimbals can dispense with suspended axles and which is therefore inexpensive to manufacture and which eliminates the corresponding slide drives and cardan drives.
Es ist auch nur beispielhaft dargestellt, daß statt der vorher erwähnten einzigen Stützrolle 3 nun eine Stützrollenstation 43 vorgesehen ist, bei der jeweils im Winkel von 90° versetzt zueinander angeordnete Stützrollen vorgesehen sind, die sich an allen Seiten des zu biegenden Profils anlegen können.It is also only shown by way of example that instead of the aforementioned single support roller 3, a support roller station 43 is now provided, in which support rollers are provided which are offset at an angle of 90 ° to one another and can rest on all sides of the profile to be bent.
Wichtig ist, daß nun aus mechanischen Vereinfachungsgründen in der festen Plattform 19 nun die Mittelrollenstation mit den Mittelrollen 4 angeordnet werden kann. Dies ist zwar nicht lösungsnotwendig, weil die Plattform auch separat von der Mittelrollenstation angeordnet werden kann, aus mechanischen Vereinfachungsgründen wird dies jedoch bevorzugt. Diese Mittelrollenstation ist jedoch in Figur 7 verdeckt dargestellt, wird aber anhand der späteren Figuren noch näher dargelegt.It is important that, for reasons of mechanical simplification, the central roller station with the central rollers 4 can now be arranged in the fixed platform 19. Although this is not necessary because the platform can also be arranged separately from the center roller station, this is preferred for mechanical simplification reasons. However, this center roller station is shown hidden in FIG. 7, but is explained in more detail with reference to the later figures.
Weitere Einzelheiten der Maschine bestehen darin, daß auf einem Maschinenbett ein Schlitten 38 in einer Schlittenführung 42 gelagert ist, so daß der Schlitten das Profil 1 durch den Biegekopf 37 hindurch schiebt.Further details of the machine consist in that a carriage 38 is mounted in a carriage guide 42 on a machine bed, so that the carriage pushes the profile 1 through the bending head 37.
Es ist ferner eine Dornstation angeordnet, die im wesentlichen aus einem Halter 40 besteht, an dem ein Vorschub 41 für eine Dornstange 39 vorgesehen ist, am freien vorderen Ende der Dornstange ist ein Dornschaft angeordnet, der in der Biegezone liegt und das Profil von innen her abstützt.There is also a mandrel station which essentially consists of a holder 40 on which a feed 41 for a mandrel rod 39 is provided, at the free front end of the mandrel rod a mandrel shaft is arranged which lies in the bending zone and the profile from the inside supported.
Es ist zeichnerisch nicht dargestellt, daß noch weitere Stützrollen an dem Profil 1 anliegen können, um ein Ausknicken dieses Profils zu vermeiden.It is not shown in the drawing that further support rollers can rest on the profile 1 in order to avoid buckling of this profile.
Ebenso ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß die Biegemaschine mit einem innen liegenden Dorn arbeitet; dieser kann auch entfallen.Likewise, the invention is not limited to the fact that the bending machine works with an internal mandrel; this can also be omitted.
Im übrigen kann auch noch vorgesehen sein, daß die hier nicht näher dargestellte Auswalzrolle 22 drehend angetrieben ist.In addition, it can also be provided that the rolling roller 22, not shown here, is driven in rotation.
Diese Auswalzrolle ist aber in Figur 5 dargestellt.This roller is shown in Figure 5.
Es ist im übrigen nicht lösungsnotwendig, daß in der Biegerollenplattform 36 senkrecht zueinander angeordnete Biegerollen 5a, 5b, 5c, 5d angeordnet sind, wie dies in Figur 7 dargestellt ist. Die Biegerollen können auch vollständig entfallen und es kann im Bereich der Durchlauföffnung 45 Biegematrizen angeordnet sein, durch welche das Profil reibungsbehaftet hindurch geschoben wird.For the rest, it is not necessary for the solution that bending rollers 5a, 5b, 5c, 5d arranged perpendicular to one another are arranged in the bending roller platform 36, as shown in Figure 7. The bending rollers can also be dispensed with completely, and 45 bending dies can be arranged in the area of the passage opening, through which the profile is pushed with friction.
Ebenso kann der vorher erwähnte Schlitten 38 entfallen, wenn beispielsweise die Stützrollen 3 im Bereich der Stützrollenstation 43 drehend angetrieben sind. Es kommt also nicht auf die Zuführung des Profils in die Biegerollenplattform 36 an, aber weil im Zentrum des hier beschriebenen Ausführungsbeispieles die Ausbildung der Biegerollenplattform wesentlich ist.Likewise, the aforementioned slide 38 can be omitted if, for example, the support rollers 3 are driven in rotation in the region of the support roller station 43. It is therefore not a question of feeding the profile into the bending roller platform 36, but because the formation of the bending roller platform is essential in the center of the exemplary embodiment described here.
Die Figur 8 zeigt nun eine 4-Punkt-Anlenkung zwischen der festen Plattform 19 und der räumlich in der Zeichenebene in Figur 8 darüber angeordneten Biegerollenplattform 36.FIG. 8 now shows a 4-point linkage between the fixed platform 19 and the bending roller platform 36 arranged spatially above it in the drawing plane in FIG. 8.
Es sind hierbei im Bereich eines Anlenkungsvierecks 46 jeweils senkrecht zueinander angeordnete und in jeweils einer Drehachse 44 drehbar gelagerte Biegerollen 5a - 5d vorhanden, welch in Ihrem Innenraum die Durchlauföffnung 45 definieren, durch welche das Profil 1 hindurch läuft und hierbei gebogen wird.There are bending rollers 5a - 5d, which are arranged perpendicular to each other and rotatably mounted in each case in an axis of rotation 44, which define the passage opening 45 in their interior through which the profile 1 runs and is thereby bent.
Das Anlenkungsviereck 46 bildet die Eckpunkte 47 - 50 aus und an jedem Eckpunkt sind hierbei Stellglieder 51 - 56 angeordnet, wobei bevorzugt an diametral gegenüberliegenden Eckpunkten 47, 49 die Stellglieder im Winkel zueinander in einer Raumebene paarweise angeordnet sind, während in den gegenüberliegenden diametralen Eckpunkten 48, 59 jeweils einzelne Stellglieder 55, 56 einander gegenüberliegend angeordnet sind.The articulation quadrilateral 46 forms the corner points 47-50 and actuators 51-56 are arranged at each corner point, the actuators preferably being arranged in pairs at diametrically opposite corner points 47, 49 at an angle to one another in a spatial plane, while in the diametrically opposite corner points 48 , 59 each individual actuators 55, 56 are arranged opposite one another.
Hätte man nämlich nur an jeder Seite ein einziges Stellglied, z. B. die Stellglieder 52, 55, 54, 56, dann sind die Bewegungen der Biegerollenplattform nur schwer oder gar nicht zu kontrollieren. Das System wird dann eventuell instabil. Mit den paarweise gegenüberliegenden Stellgliedern 51 , 52; 53, 54 wird die Position der Biegerollenplattform 36 stabilisiert und die eingeleiteten Schubbewegungen können kontrolliert ablaufen.If only one actuator had been installed on each side, e.g. B. the actuators 52, 55, 54, 56, then the movements of the bending roller platform are difficult or impossible to control. The system may become unstable. With the actuators 51, 52; 53, 54 the position of the bending roller platform 36 is stabilized and the initiated pushing movements can take place in a controlled manner.
Selbstverständlich können paarweise angeordnete Stellglieder auch in den Eckpunkten 48 und 50 angeordnet werden. Es können insgesamt auch in allen Eckpunkten derartige paarweise angeordnete Stellglieder vorhanden sein.Actuators arranged in pairs can of course also be arranged in the corner points 48 and 50. A total of such actuators arranged in pairs can also be present in all corner points.
Die Figur 9 zeigt die Seitenansicht der Anordnung nach Figur 8 unter Hinzufügung weiterer Einzelheiten.FIG. 9 shows the side view of the arrangement according to FIG. 8 with the addition of further details.
Hierbei ist erkennbar, daß das Profil 1 zunächst wiederum durch die mit mehreren Stützrollen 3a - 3d ausgerüstete Stützrollenstation 43 hindurch geschoben wird und dann in den Bereich von in der festen Plattform 19 drehbar gelagerten und jeweils im Winkel von 90° zueinander angeordneten Mittelrollen 4a - 4d gelangt.It can be seen that the profile 1 is first pushed again through the support roller station 43 equipped with a plurality of support rollers 3a-3d and then into the region of center rollers 4a-4d which are rotatably mounted in the fixed platform 19 and are each arranged at an angle of 90 ° to one another arrives.
Die Plattform 19 bildet also gleichzeitig die Mittelrollenstation 57 aus.The platform 19 thus simultaneously forms the center roller station 57.
Es wurde vorher bereits schon erwähnt, daß die Plattform 19 auch räumlich getrennt von einer Mittelrollenstation 57 angeordnet werden kann.It has already been mentioned before that the platform 19 can also be arranged spatially separated from a center roller station 57.
Wichtig ist jedoch, daß auf der Plattform 19 die Fußpunkte der vorher erwähnten Stellglieder 51 - 56 angeordnete sind, deren gegenüberliegenden Enden an den Eckpunkten 47 - 50 angreifen und somit die volle Beweglichkeit der Biegerollenplattform 36 gewährleisten.It is important, however, that the base points of the aforementioned actuators 51-56 are arranged on the platform 19, the opposite ends of which engage at the corner points 47-50 and thus ensure the full mobility of the bending roller platform 36.
Diese ist somit in beliebigen Raumebenen der Figur 9 bewegbar und verschiebbar sowie drehbar ausgebildet.This is thus movable and slidable and rotatable in any spatial planes of FIG. 9.
Die Figuren 10 und 11 zeigen eine ähnliche Ausführungsform, wo eine 3-Punkt- Anlenkung zwischen der festen Plattform 19 und der Biegerollenplattform 36 geschrieben wird.Figures 10 and 11 show a similar embodiment where a 3-point linkage is written between the fixed platform 19 and the bending roller platform 36.
Es wird hierbei ein Anlenkungsdreieck 58 beschrieben, welches die Eckpunkte 67, 68, 69 ausbildet.An articulation triangle 58 is described here, which forms the corner points 67, 68, 69.
In jedem der Eckpunkte sind jeweils paarweise und im Winkel zueinander angeordnete Stellglieder 59 - 64 angeordnet.Actuators 59-64 are arranged in pairs and at an angle to each other in each of the corner points.
Statt der paarweise angeordneten Stellglieder 59, 60 kann auch ein einziges Stellglied an einem Eckpunkt 67 angeordnet werden, wie dies in Figur 10 in gestrichelter Darstellung im Eckpunkt 67 dargestellt ist. Es sind wiederum - in gleicher Art wie vorher beschrieben - die Biegerollen 5a -Instead of the actuators 59, 60 arranged in pairs, a single actuator can also be arranged at a corner point 67, as is shown in broken lines in FIG. 10 at corner point 67. Again, in the same way as described above, the bending rollers 5a are
5d senkrecht zueinander in der Biegerollenplattform 36 drehbar gelagert und bilden wiederum die Durchlauföffnung 45 für das durchlaufende Profil 1 aus.5d rotatably mounted perpendicular to one another in the bending roller platform 36 and in turn form the passage opening 45 for the continuous profile 1.
Die Figur 11 zeigt hierbei wiederum die Seitenansicht der Anordnung nach Figur 10, wo wiederum erkennbar ist, daß auf der festen Plattform 19 die gehäusefesten Anlenkpunkte der Stellglieder 59 - 64 angeordnet sind, während auf der Biegerollenplattform 36 die Eckpunkte 67 - 69 ausgebildet sind.FIG. 11 again shows the side view of the arrangement according to FIG. 10, where it can again be seen that the articulation points of the actuators 59-64, which are fixed to the housing, are arranged on the fixed platform 19, while the corner points 67-69 are formed on the bending roller platform 36.
Es ist hierbei nicht lösungsnotwendig, wie auch bei dem anderen Ausführungsbeispiel nach Figur 9 und 10 -, daß die Eckpunkte der Stellglied- Anlenkung mit den Drehachsen der Biegerollen 5 auf der Biegerollenplattform zusammenfällt.It is not necessary in this case, as in the other exemplary embodiment according to FIGS. 9 and 10, that the corner points of the actuator linkage coincide with the axes of rotation of the bending rollers 5 on the bending roller platform.
Die Mittelrolle 4 bzw. die Mittelrollenstation 57 bildet hierbei die Biegelinie 65 für das zu biegende Profil aus, von der im Abstand 66 hiervon der Biegekopf 37 mit der aktiven Biegerollenplattform 36 angeordnet ist. The central roller 4 or the central roller station 57 forms the bending line 65 for the profile to be bent, from which the bending head 37 with the active bending roller platform 36 is arranged at a distance 66 therefrom.
ZeichnunqsleqendeZeichnunqsleqende
1. Profil 1 "1. Profile 1 "
2. Pfeilrichtung2. Arrow direction
3. Stützrollen a, b, c, d3. Support rollers a, b, c, d
4. Mittelrolle 4a - 4d4. Center roll 4a - 4d
5. Biegerolle a, b, c, d5. Bending roll a, b, c, d
6. Drehpunkt6. pivot point
7. Arm7. Arm
8. Arm8.arm
9. Pfeilrichtung9. Arrow direction
10. Pfeilrichtung10. Direction of arrow
11. Stellglied11. Actuator
12. Stellglied12. Actuator
13. Flächenbereich13. Area
14. Pfeilrichtung14. Arrow direction
15. Schwenklager15. Swivel bearing
16. Führungsebene16. Management level
17. Führungsebene17th management level
18. Stellglied18. Actuator
19. Plattform (fest)19. platform (fixed)
20. Flächenbereich20. Area
21. Kugel21. bullet
22. Auswalzrolle 22'22. Rolling roller 22 '
23. Stellglied für Stützrolle (3)23. Actuator for support roller (3)
24. Stellglied für Auswalzrolle (22)24. Actuator for rolling roller (22)
25. Achse (Stellglied 12)25th axis (actuator 12)
26. Schwenkrolle26. Swivel castor
27. Schwenklager27. Swivel bearing
28. Schwenkrolle28. Swivel castor
29. Schwenklager29. Swivel bearing
30. Einfädelrolle30. Threading roller
31. Brückenteil31. Bridge part
32. Achse32nd axis
33. Joch (Stellglied 11)33. yoke (actuator 11)
34. Joch (Stellglied 12) 35. Welle34. yoke (actuator 12) 35th wave
36. Biegerollenplattform36. bending roller platform
37. Biegekopf37.Bending head
38. Schlitten 39. Dornstange38. carriage 39. mandrel bar
40. Halter40. holder
41. Vorschub (Dornstange)41. feed (mandrel bar)
42. Schlittenführung42. Slide carriage
43. Stützrollenstation 44. Drehachse43. support roller station 44. axis of rotation
45. Durchlauföffnung45. Flow opening
46. Anlenkungsviereck46. Linkage square
47. Eckpunkt47th corner point
48. Eckpunkt 49. Eckpunkt48th corner point 49th corner point
50. Eckpunkt50th corner point
51. Stellglied51. actuator
52. Stellglied52. actuator
53. Stellglied 54. Stellglied53. actuator 54. actuator
55. Stellglied55. actuator
56. Stellglied56th actuator
57. Mittelrollenstation57th center roller station
58. Anlenkungsdreieck 59. Stellglied58. Linkage triangle 59. Actuator
60. Stellglied60th actuator
61. Stellglied61. actuator
62. Stellglied62. actuator
63. Stellglied 64. Stellglied63rd actuator 64th actuator
65. Biegelinie65th bending line
66. Abstand66th distance
67. Eckpunkt67th corner point
68. Eckpunkt 69. Eckpunkt 68. Corner 69. Corner

Claims

Patentansprüche claims
1. Biegevorrichtung für das Profilbiegen von langgestreckten Profilen mit mindestens einer am Einlauf der Vorrichtung angeordneten Stützrolle (3), die sich an der einen Seite des zu biegenden Profils (1) anlegt, der im Abstand in Laufrichtung versetzt mindestens eine weitere Rolle (z.B. eine Mittelrolle (4)) zugeordnet ist, die sich an der anderen Seite des Profils (1) anlegt und der mindestens eine einstellbar und bewegbar ausgebildeten Biegerolle (5) vor- oder nachgeordnet ist, die sich an der der Mittelrolle (4) gegenüberliegenden Seite des Profils anlegt und das Profil aus der Richtung seiner Längsachse in mindestens einer Ebene verformt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Biegerolle (5) in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung des zu biegenden Profils in einem vorgegebenen Flächenbereich (13) frei bewegbar ausgebildet ist.1. Bending device for profile bending of elongated profiles with at least one support roller (3) arranged at the inlet of the device, which bears on one side of the profile to be bent (1), which displaces at least one further roller (e.g. one Center roller (4)) is assigned, which bears on the other side of the profile (1) and the at least one adjustable and movable bending roller (5) is arranged upstream or downstream, which is located on the side of the center roller (4) opposite the Creates a profile and deforms the profile from the direction of its longitudinal axis in at least one plane, characterized in that at least the bending roller (5) is designed to be freely movable in a plane perpendicular to the direction of transport of the profile to be bent in a predetermined surface area (13).
2. Biegevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drehachse der Biegerolle (5) mindestens zwei im Winkel zueinander angeordnete Stellglieder (12,13) ansetzten, die mit ihrer gegenüberliegenden Befestigung an einem ortsfesten Teil gelagert sind.2. Bending device according to claim 2, characterized in that at least two actuators (12, 13) arranged at an angle to one another are attached to the axis of rotation of the bending roller (5) and are mounted with their opposite fastening means on a stationary part.
3. Biegevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenbereich (13), in dem die Biegerolle (5) verschiebbar ist, als X-Y- Fläche senkrecht zur Transportrichtung (2) des Profils (1) ausgebildet ist und daß die Biegerolle unter Last verschiebbar ist.3. Bending device according to claim 1 or 2, characterized in that the surface area (13) in which the bending roller (5) is displaceable is designed as an XY surface perpendicular to the transport direction (2) of the profile (1) and that the bending roller is movable under load.
4. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (11 , 12) als Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder, Zahnstangen, Spindeln, Seile, Ketten- oder Riemenantriebe oder als elektromagnetische Stellglieder ausgebildet sind.4. Bending device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuators (11, 12) are designed as hydraulic cylinders, pneumatic cylinders, racks, spindles, ropes, chain or belt drives or as electromagnetic actuators.
5. Biegevorrichtung für das Profilbiegen von langgestreckten Profilen mit mindestens einer am Einlauf der Vorrichtung angeordneten Stützrolle (3), die sich an der einen Seite des zu biegenden Profils (1) anlegt, der im Abstand in Laufrichtung versetzt mindestens eine weitere Rolle (z.B. eine Mittelrolle (4)) zugeordnet ist, die sich an der anderen Seite des Profils (1) anlegt und der mindestens eine einstellbar und bewegbar ausgebildeten Biegerolle (5) vor- oder nachgeordnet ist, die sich an der der Mittelrolle (4) gegenüberliegenden Seite des Profils anlegt und das Profil aus der Richtung seiner Längsachse in mindestens einer Ebene verformt, dadurch gekennzeichnet, daß die5. Bending device for profile bending of elongated profiles with at least one support roller (3) arranged at the inlet of the device, which bears on one side of the profile to be bent (1), which displaces at least one further roller (e.g. one Center roller (4)) is assigned, which bears on the other side of the profile (1) and the at least one adjustable and movable bending roller (5) is arranged upstream or downstream, which is located on the side of the center roller (4) opposite the Creates the profile and the profile from the direction of its longitudinal axis deformed at least one plane, characterized in that the
Biegerolle (5) im Bereich eines Raumkubus dreidimensional verschiebbar ist.Bending roller (5) is three-dimensionally displaceable in the area of a space cube.
6. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Achse der Biegerolle (5) mindestens drei im Winkel zueinander angeordnete und räumlich zueinander versetzte Stellglieder (11 , 12, 18) ansetzen.6. Bending device according to one of claims 1-5, characterized in that on the axis of the bending roller (5) at least three angularly arranged and spatially offset actuators (11, 12, 18) attach.
7. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Biegerollen (5a-d) auf einer räumlich bewegbaren7. Bending device according to one of claims 1-6, characterized in that several bending rollers (5a-d) on a spatially movable
Biegerollenplattform (36) angeordnet sind, die gegenüber einer ortsfesten und gegebenenfalls einstellbaren Plattform (19) abgestützt ist.Bending roller platform (36) are arranged, which is supported in relation to a stationary and optionally adjustable platform (19).
8. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerollenplattform (36) räumlich zu der feststehenden Plattform bewegbar, kippbar, verschiebbar und drehbar ausgebildet ist.8. Bending device according to one of claims 5-7, characterized in that the bending roller platform (36) is designed to be spatially movable, tiltable, displaceable and rotatable.
9. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerollenplattform (36) mindestens zwei der folgenden Bewegungsabläufe ausführt:9. Bending device according to one of claims 5-8, characterized in that the bending roller platform (36) carries out at least two of the following movements:
Schwenken über 360° Drehwinkel (Taumelbewegung),Swiveling over 360 ° rotation angle (wobble),
Verschiebebewegung in der Z-Ebene, exzentrische Flächenbewegung unter Einhaltung einer konstanten Höhe in der X-Y-Ebene, Schwenken und gleichzeitiges Verschieben der Biegerollenplattform imSliding movement in the Z plane, eccentric surface movement while maintaining a constant height in the X-Y plane, swiveling and simultaneous shifting of the bending roller platform in the
Vergleich zur feststehenden Plattform.Comparison to the fixed platform.
10. Biegevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerollenplattform (36) an der feststehenden Plattform (19) über eine Dreipunkt-Anlenkung angelenkt ist und daß die Stellglieder (59-64), an den10. Bending device according to claim 8 or 9, characterized in that the bending roller platform (36) on the fixed platform (19) is articulated via a three-point linkage and that the actuators (59-64) to the
Ecken (67, 68, 69) des Dreiecks (58) angreifen.Attack the corners (67, 68, 69) of the triangle (58).
11. Biegevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerollenplattform (36) an der feststehenden Plattform (19) über eine Vierpunkt-Anlenkung angelenkt ist und daß die Stellglieder (51-56) an den11. Bending device according to claim 8 or 9, characterized in that the bending roller platform (36) on the fixed platform (19) is articulated via a four-point linkage and that the actuators (51-56) to the
Ecken (47-50) des Vierecks (46) angreifen. Grasp the corners (47-50) of the square (46).
12. Biegevornchtung nach einem der Ansprüche 5-11 , dadurch gekennzeichnet, daß Biegerollenplattform (36) um einen gedachten Mittelpunkt als Achse nach links und rechts drehbar ausgebildet ist.12. Bending device according to one of claims 5-11, characterized in that the bending roller platform (36) is designed to be rotatable about an imaginary center as an axis to the left and right.
13. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelrolle (4) gegenüberliegend eine Auswalzrolle (22) angeordnet ist, die mit einem Stellglied (24) für die Zu- und Wegstellung von dem zu biegenden Profil (1 ) ausgestattet ist, und daß die Auswalzrolle (22) verschiebbar ausgebildet ist.13. Bending device according to one of claims 1-12, characterized in that the center roller (4) opposite a roller (22) is arranged, which with an actuator (24) for the in and out of the profile to be bent (1) is equipped, and that the roller (22) is slidable.
14. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle (5, 5a-d, 36) am Auslauf der Maschine hinter einer Stützrolle und einer Mittelrolle angeordnet ist.14. Bending device according to one of claims 1-13, characterized in that the bending roller (5, 5a-d, 36) is arranged at the outlet of the machine behind a support roller and a central roller.
15. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle (5, 5a-d, 36) im Mittenbereich der Maschine hinter einer Stützrolle und vor einer auslaufseitig angeordneten weiteren Stützrolle angeordnet ist. 15. Bending device according to one of claims 1-13, characterized in that the bending roller (5, 5a-d, 36) is arranged in the center region of the machine behind a support roller and in front of a further support roller arranged on the outlet side.
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